[发明专利]多点网络连通性测试方法

说明书

本发明涉及一种多点网络连通性测试方法,在物联网应用中，无论是节点到节点的连通性还是组的连通性，在完成数据转换或组形成之前都是未知的，都可能导致数据转换或任务协作失败。构造了一个节点连通随机图，并根据节点的直接连通概率将其分解成组件，能够在保障测试准确性的前提下减少测试成本；提出了直接连通测试方法和间接连通测试方法，分别测试目标组件之间的测试边和目标组件与中继组件之间的测试边，并给出了与直接连通概率相关的测试优先级步骤，对组件和测试边的测试优先级进行排序，使得测试方法能够更快且更少成本的获得测试结果。保证物联网中节点协作的可靠性。

技术领域

本发明涉及一种物联网技术，特别涉及一种多点网络连通性测试方法。

背景技术

在物联网系统中，节点可能具有不同的工作模式、能量水平、工作周期、环境条件、社会属性和移动性模式。面对物联网系统的异构性和复杂性，网络连通性的确定非常重要且具有挑战性。在一些机会传输方案中，网络连通性是通过分析过去的连通记录或节点的社会网络属性以及数据传输过程来估计的。此外，随着群智感知和边缘计算等新技术在物联网应用中被用于鼓励节点协作，网络连通性也成为协作节点间可靠任务分配的前提条件。

发明内容

本发明是针对如何以低开销和高准确度来测试网络中任意多点之间的连通性的问题，提出了一种多点网络连通性测试方法，在物联网应用中，无论是节点到节点的连通性还是组的连通性，在完成数据转换或组形成之前都是未知的，都可能导致数据转换或任务协作失败。基于随机图论建立一个通用模型，保证物联网中节点协作的可靠性。

本发明的技术方案为：一种多点网络连通性测试方法，网络模型中，节点是随机分布的，确定多个节点之间的连通性，具体步骤如下：

1)定义需要确定连通性的节点称为目标节点，其他节点称为中继节点；包含至少一个目标节点的组件称为目标组件；不包含任何目标节点的组件称为中继组件；目标节点形成的合作组的连通性称为组连通性；

为了确定合作组中多个目标节点的连通性，定义了节点间的直接连通概率：节点间的直接连通概率是节点间直接连通的概率，对于任意两个节点N_i和N_j之间在预设时间间隔T期间的直接连通概率P_ij计算如下：

其中T_ij是节点N_i在T期间与节点N_j连通的时间；

2)按下面方法对每对目标组件进行直接连通测试：

2.1)为每对目标组件计算其直接连通能力度量，对于一对目标组件，其直接连通能力度量越大，其测试优先级越高；

目标组件对的直接连通能力度量与它的两个目标组件之间的直接连通概率成正比，与它的两个目标组件之间的预估需要测试的测试边的数量成反比；

2.2)根据步骤2.1)排序测试每对目标组件，对于同一目标组件对之间的测试边，测试边的测试优先级按照各个测试边的直接连通概率从高到低排序，按优先级进行测试过程中只要有一条测试边测试结果为正则结束测试，无需测试剩下的测试边；

3)根据步骤2)在目标组件之间的直接连通测试之后，如果节点连通性随机图中有不少于1个目标组件，则执行间接连通测试，以测试节点连通性随机图中目标组件和中继组件之间的测试边，按下面步骤优先级进行排序测试：

3.1)为每个中继组件计算间接连通能力度量，并根据其间接连通能力度量从高到低的优先级顺序对中继组件进行测试；

中继组件的间接连通能力度量与它能够连通至少两个目标组件的概率成正比，与预估需要测试的测试边的数量成反比；